文档介绍：一前言冷却塔的能热交换能力主要由气水比来决定,多少质量流量的热水用多少质量流量的空气进行热交换即可实现冷却塔的预期温降。而质量流量的空气是不论用什么方法都可以获得,一般常用电机驱动风叶获取。从各冷却塔生产厂家的样本资料统计,低温差冷却塔的气水比为 ,中温差冷却塔的气水比为 , 高温差冷却塔的气水比为 ,而经济运行的最佳气水比为 。气水比实质上就是气的质量与水的质量的比。如果不用电机驱风, 改用水轮机来驱风, 那么就变成了用多少水流量转换成推动空气的质量, 来与热水进行热交换, 电机是用多少千瓦的电功率来转换成推动空气的质量进行热交换。这就简单地变成水轮机的轴功率与电机的轴功率相同即可实现, 同样达到冷却效果, 使塔的比电耗趋零。塔的外形、结构、尺寸、冷却原理都不需改变。且水轮机具有重量轻、结构简单、维修方便、噪声低、寿命长、适用所有场合和塔型的许多优点。冷却塔的进塔水头一般为 5-8m , 据资料统计显示, 各制造单位设定的进塔水头差异较大, 见表 1。大型塔的进塔水压常超过 10m 。进塔水头为布水服务, 塔体布水面积大小常以 布水密度决定, 同一塔内各噴嘴的水压应一样, 这样可探讨用一个进塔水头, 就可统一从小塔到巨形塔的进塔水头, 不用细分如此无序的规格, 增加选泵扬程时查核产品样本资料的麻烦。我们知道水头(H) 与流量(Q) 的乘积就是功率。由此而可以推算出在冷却塔中的水流能量是水头乘上相应的流量。如 100t/h 标准型冷却塔的进塔水流具有的能量是 W 左右,而 100t/h 标准型冷却塔所用的风叶的实际轴功率恰好小于 左右,效率较高的风叶还不到 。水动风机冷却塔就是充分利用进塔水头的能量以达到节能的目的。如果把我国的冷却塔国家标准修改成电耗为零,这将大大提升冷却塔工业能耗的要求,对企业减少固定成本, 对社会节电具有积极意义。二研究水轮机主要工作部件是叶轮, 叶轮接受了流体的能量, 使叶轮旋转。以宏观的角度来研究能量的转换, 从而建立冷却塔水轮机的基本方程。叶轮式水轮机主要有冲击式和反击式两种。双击式是冲击式其中的一种, 选用双击式是它的转轮叶片之间水流有自由表面, 不会对叶片产生气蚀,延长使用寿命;转轮前后水流没有压差;集中用速度能对叶片两次冲击,能量的转换效率较高; 水流变化较大时适应能力较好; 立轴布置适合冷却塔的特殊空间及电机减速器原位更换;增设尾水管,回收能量为布水服务。根据动量矩定理, 在单位时间内, 动量矩的变化等于外力的合力矩。按图 1 所示, 合力矩M= QC1L1+ QC2L2+ QC3L3+ QC4L4 为获得较好的叶轮效率, 要求在叶轮的出口处未被利用的能量尽量少, 即把下一个叶片出口处绝对速度尽量趋向零。则 M= QC1L1+ QC2L2+ QC3L3 上式的后两项中的一项是出水口的动量矩,另一项是入水口的动量矩,由于转换的需要, 一个减少, 一个增加, 互补为零, 最终剩下初始叶片的入口动量矩为这个叶轮的实际动量矩。 M= QC1L1= QC1COS α 1R 叶轮旋转的功为角速度( ω)与动量矩的乘积。 P=ωM=ω QC1COS α 1R 叶** 的原始动能是流量( Q )与扬程(H) 的乘积,要使水流的能量转换为叶轮的